許江杰，田 瑞，陳炯昭

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安710075）

1 工程概況

深圳機(jī)場(chǎng)—荷坳高速公路（機(jī)荷高速）是國(guó)家高速公路網(wǎng)G15 沈陽(yáng)—?？诟咚俟返闹匾M成部分，東起深圳市龍崗區(qū)荷坳立交，西至寶安區(qū)鶴洲立交，與南北向的廣深高速和東西向的深中通道（計(jì)劃2024 年建成）連接。現(xiàn)狀機(jī)荷高速于1999 年全線建成通車(chē)，線路總長(zhǎng)約43 km，雙向6 車(chē)道，設(shè)計(jì)速度100 km/h。全線分布有14 座互通立交，平均間距3 km。道路兩側(cè)已高度城市化。隨著深圳市的高速發(fā)展，截至2016 年底，全線日均交通量為123 078 pcu/d。目前全線為6 級(jí)服務(wù)水平，部分路段呈現(xiàn)擁堵常態(tài)化。

機(jī)荷高速主線改擴(kuò)建總體方案為雙層立體復(fù)合高速，其中地面層由雙向6 車(chē)道拓寬為雙向8 車(chē)道，立體層在原路走廊帶內(nèi)緊鄰原路采用橋梁或隧道方案新建雙向8 車(chē)道通道，地面層和立體層共同構(gòu)成雙層立體復(fù)合高速通道，設(shè)計(jì)速度均采用100 km/h。

在總體改擴(kuò)建方案下，結(jié)合沿線各立交交通功能、交通量及周邊條件進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)。如圖1 所示，現(xiàn)狀福民互通為機(jī)荷高速與觀瀾大道（主干路）交叉處的B 型雙喇叭互通，位于龍華區(qū)福城街道竹村社區(qū)南側(cè)。主線上跨觀瀾大道，主要功能是實(shí)現(xiàn)機(jī)荷高速與觀瀾片區(qū)的交通轉(zhuǎn)換。近期建成的龍瀾大道（快速路）與觀瀾大道鄰近，路線走向基本平行，間距約720 m，與機(jī)荷高速未設(shè)互通。已市政化改造的梅觀高速也基本平行于觀瀾大道?，F(xiàn)狀福民互通與清湖樞紐互通相距1.5 km。龍瀾大道與梅觀高速的存在導(dǎo)致觀瀾大道的集散功能與之重疊，且加大了觀瀾大道的交通壓力。為提高觀瀾大道和福民互通節(jié)點(diǎn)的交通服務(wù)水平，對(duì)其進(jìn)行改擴(kuò)建設(shè)計(jì)。

圖1 福民互通所在區(qū)域路網(wǎng)圖

2 現(xiàn)狀分析及交通量預(yù)測(cè)

如圖1 和圖2 所示，福民互通周邊城市化發(fā)展成熟，路網(wǎng)也較為成熟，東西向主要有坂李大道、機(jī)荷高速、觀天路、環(huán)觀南路以及石清大道（在建）等，南北向主要有龍瀾大道、梅觀高速、觀瀾大道、大和路等。周邊限制條件較多，主要控制因素有龍湖山莊、璽園（在建）、天然氣管線、石清大道（在建）、工業(yè)園區(qū)、地鐵4 號(hào)線及大和路（含有軌電車(chē)）跨現(xiàn)狀機(jī)荷高速的跨線橋等。

圖2 主要控制因素分布示意圖

觀瀾大道為城市主干路，雙向6 車(chē)道，設(shè)計(jì)速度60 km/h，道路規(guī)劃紅線寬60 m。道路沿線出入口眾多，交通擁堵較為嚴(yán)重。龍瀾大道為城市快速路，道路紅線寬70 m，主路為雙向6 車(chē)道，設(shè)計(jì)速度80 km/h，輔路為雙向4 車(chē)道，設(shè)計(jì)速度40 km/h，2017 年建成，交通運(yùn)行情況良好。

調(diào)查資料顯示：現(xiàn)狀福民互通擁堵點(diǎn)為機(jī)荷高速互通區(qū)主線及西→南向，互通范圍主線斷面交通量大；現(xiàn)狀福民互通匝道使用情況良好，均為II 型雙車(chē)道匝道[1]，平縱指標(biāo)一般。

現(xiàn)狀福民互通與東側(cè)清湖樞紐互通間距較近，清湖樞紐互通主線的擁堵交通倒灌至福民互通主線；惠州→機(jī)場(chǎng)方向出口匝道為環(huán)形匝道，服務(wù)水平較低，較半定向匝道的安全風(fēng)險(xiǎn)大[2]?，F(xiàn)狀福民互通為雙喇叭型互通立交，在遠(yuǎn)期“自由流收費(fèi)模式”下，收費(fèi)廣場(chǎng)段存在交通交織，交織段長(zhǎng)度短、通行效率低，存在安全隱患?，F(xiàn)狀福民互通距離觀瀾大道與石清大道的交叉口僅200 m，交叉口容易擁堵。

從路網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能定位來(lái)看，龍瀾大道的建成使福民互通周邊路網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化，同時(shí)觀瀾大道的交通壓力也隨之增大。結(jié)合交通量預(yù)測(cè)結(jié)果，考慮提高觀瀾大道和福民互通節(jié)點(diǎn)的交通服務(wù)水平，加大福民互通與清湖樞紐互通節(jié)點(diǎn)之間的間距，機(jī)荷高速應(yīng)與作為城市快速路的龍瀾大道設(shè)置互通，實(shí)現(xiàn)機(jī)荷高速與龍瀾大道及周邊片區(qū)的交通轉(zhuǎn)換。圖3 為遠(yuǎn)景年交通量預(yù)測(cè)結(jié)果。

圖3 遠(yuǎn)景年交通量預(yù)測(cè)結(jié)果

3 方案設(shè)計(jì)

機(jī)荷高速互通立交設(shè)計(jì)總體思路為：立體層與國(guó)家高速公路網(wǎng)連接，地面層與省級(jí)高速公路、快速路及城市主干路連接，兩層之間設(shè)置上下匝道，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)功能和立交功能的完善，個(gè)別交通量特別大的立交或匝道考慮雙層分流。為滿足雙層立體復(fù)合高速公路與龍瀾大道的快速交通轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)方案提出了兩個(gè)思路：一是龍瀾大道僅與地面層連接（通過(guò)機(jī)荷主線兩層之間的上下匝道實(shí)現(xiàn)與立體層交通的轉(zhuǎn)換）；二是龍瀾大道與立體層、地面層都連接。

梅觀高速（國(guó)家高速公路G94 中的一段）現(xiàn)狀道路等級(jí)為高速公路，市政化改造后道路等級(jí)定位為城市快速路，設(shè)計(jì)速度80 km/h，主線雙向8 車(chē)道，輔路雙向6 車(chē)道。雖然龍瀾大道也為城市快速路，但是從路網(wǎng)功能定位上來(lái)看，梅觀高速是承擔(dān)干線功能的快速路，龍瀾大道是承擔(dān)集散功能的快速路。機(jī)荷高速與梅觀高速交叉處的清湖樞紐互通（改擴(kuò)建方案為梅觀高速與立體層、地面層都連接的雙層立體互通）2044 年總轉(zhuǎn)向交通量為127 314 pcu/d，機(jī)荷高速與龍瀾大道交叉處的福民互通2044 年總轉(zhuǎn)向交通量為69 610 pcu/d。從立交總體布設(shè)思路和交通量預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)方面綜合分析，確定龍瀾大道設(shè)置僅與機(jī)荷高速地面層連接的互通立交。

龍瀾大道與梅觀高速距離約2.2 km（改擴(kuò)建后），可通過(guò)輔助車(chē)道、集散車(chē)道或匝道交織分離的形式將福民互通與清湖樞紐互通連接起來(lái)[1]。當(dāng)采用集散車(chē)道的形式時(shí)：一方面，受大和路（含有軌電車(chē)）、梅觀高速上跨現(xiàn)狀機(jī)荷高速的跨線橋條件制約，無(wú)法布設(shè)集散車(chē)道；另一方面，地面層占地過(guò)寬，導(dǎo)致立體層線位外移，立交規(guī)模過(guò)大。故放棄研究。當(dāng)采用匝道交織分離的形式時(shí)，受大和路（含有軌電車(chē)） 上跨現(xiàn)狀機(jī)荷高速的跨線橋條件制約，無(wú)法布設(shè)匝道，且兩個(gè)立交的交織匝道布設(shè)導(dǎo)致大量征拆，故放棄研究。3 種形式中可以使用的僅剩輔助車(chē)道。

從路網(wǎng)交通功能角度分析，當(dāng)龍瀾大道與機(jī)荷高速設(shè)置互通后，觀瀾大道與機(jī)荷高速的互通是否保留應(yīng)進(jìn)行比較。結(jié)合輔助車(chē)道的連接形式，提出2 個(gè)方案。

（1）方案一：變異雙T 型互通（保留觀瀾大道與機(jī)荷高速連接）

如圖4 所示，機(jī)荷高速同時(shí)與龍瀾大道、觀瀾大道連接。機(jī)荷高速與龍瀾大道主路相接，輔路設(shè)置出入口與匝道相接，滿足輔路與機(jī)荷高速的交通轉(zhuǎn)換，同時(shí)設(shè)置聯(lián)絡(luò)匝道連接既有立交。為避開(kāi)現(xiàn)狀兩側(cè)地塊，方案采用匝道迂回方式，形成變異雙T 型互通，同時(shí)對(duì)龍瀾大道輔路進(jìn)行部分改造。除利用舊匝道維持舊斷面，新建匝道結(jié)合交通量預(yù)測(cè)，采用II 或III 型雙車(chē)道匝道斷面、雙車(chē)道出入口，設(shè)計(jì)速度為50～60 km/h。

圖4 方案一示意圖

（2）方案二：對(duì)稱(chēng)雙環(huán)混合式互通立交（取消觀瀾大道與機(jī)荷高速連接）

如圖5 所示，機(jī)荷高速僅連接龍瀾大道。匝道與被交路龍瀾大道主路連接，輔路設(shè)置出入口與匝道相接，滿足輔路與機(jī)荷高速的交通轉(zhuǎn)換。為盡量利用現(xiàn)有空間，減少匝道繞行，立交采用對(duì)稱(chēng)雙環(huán)和半定向混合式布設(shè)，同時(shí)對(duì)龍瀾大道輔路進(jìn)行部分改造。結(jié)合交通量預(yù)測(cè)，匝道采用II 或III 型雙車(chē)道匝道斷面、雙車(chē)道出入口，設(shè)計(jì)速度為40～60 km/h。

圖5 方案二示意圖

（3）方案比較

從交通功能特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)、通行能力等方面，對(duì)方案一和方案二進(jìn)行比較（見(jiàn)表1）。

綜上所述，通過(guò)各方面因素的對(duì)比，最終推薦方案一。

表1 互通立交方案比較表

4 結(jié) 語(yǔ)

該互通立交改擴(kuò)建設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合各方面因素對(duì)各種方案進(jìn)行了比較，包括對(duì)被交路與立體層和地面層連接方式的選擇，對(duì)間距較短的兩立交連接形式的選擇，以及對(duì)是否保留既有互通的被交路與主路連接的選擇。該互通立交周邊既有控制因素眾多，對(duì)施工保通要求高，改擴(kuò)建設(shè)計(jì)較為復(fù)雜。經(jīng)仿真評(píng)估，推薦方案立交整體服務(wù)水平良好，交通運(yùn)行順暢。通過(guò)對(duì)被交路的通行能力分析，龍瀾大道和觀瀾大道均滿足遠(yuǎn)景年交通量需求，同時(shí)因龍瀾大道的互通設(shè)置，觀瀾大道的交通壓力也得以大大緩解。

高速公路立交改擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)綜合考慮交通功能、交通量、周邊既有控制因素、施工期間保通問(wèn)題、既有工程利用情況、占地規(guī)模及造價(jià)等各方面因素，對(duì)設(shè)計(jì)方案擇優(yōu)選擇。同時(shí)，應(yīng)注意分析主線改擴(kuò)建后對(duì)現(xiàn)狀被交路通行能力的影響，若其通行能力不滿足需求，須對(duì)被交路進(jìn)行改擴(kuò)建，否則被交路的擁堵交通會(huì)倒灌入主線，造成主線擁堵。